где G – вес (сила тяжести катка), Н;
- коэффициент трения качения;vср – средняя окружная скорость качения катка, м/с:
R – радиус катка, м.
Подставляя в формулу значение средней окружной скорости
vср =
r n/30,получаем
N1 =
; (16)N1 =
= (кВт), (17)где i – число катков.
Исходные данные:
G = 90000 Н;
= 0,03;r = 0,9 м;
n = 22,7 об/мин ;
i = 2;
R = 0,9 м.
N1 =
= 12,8 кВт.Мощность, необходимая для преодоления сил трения скольжения катков:
N2 =
(кВт); (18)N2 =
= (кВт), (19)где
- коэффициент трения скольжения;b – ширина катка.
Для бегунов СМ – 365:
fск = 0,3;
b = 0,8 м.
N2 =
= 25,7 кВт.Необходимая мощность электродвигателя:
N = kN
, (20)где kN – коэффициент мощности двигателя на преодоление пускового момента, kN = 1,1 – 1,5.
N = 1,1
= 60,48 кВт.4. Проведение экспериментальных исследований зависимости функции от варьируемых параметров
1) Проведём исследование влияния изменения частоты вращения вертикального вала n на производительность.
Q = S
l a n 60 (м3/ч).Постоянные параметры:
Площадь отверстия в дырчатой плите S = 0,000745 м2;
Длина глиняного прутка l = 0,03 м;
Число отверстий, перекрываемых катками за один оборот вертикального вала a = 920;
Поправочный коэффициент λ = 0,8.
Варьируемый параметр изменяется в пределах: n = 22,7±5%.
Минимальное значение: nmin = 21,565 мин-1
Максимальное значение: nmax= 23,835 мин-1
Шаг варьирования: p =
= 0,227 мин-1.Q1 = 0,000745
0,03 920 60 0,8 21,565= 21,284 (м3/ч)Q2= 0,000745
0,03 920 60 0,8 =21,508 (м3/ч)Q3 = 0,000745
0,03 920 60 0,8 22,019=21.733 (м3/ч)Q4 = 0,000745
0,03 920 60 0,8 22,246 =21,956 (м3/ч)Q5 = 0,000745
0,03 920 60 0,8 22,473=22,181 (м3/ч)Q6 = 0,000745
0,03 920 60 0,8 = 22,4 (м3/ч)Q7 = 0,000745
0,03 920 60 0,8 22,927 =22,629 (м3/ч)Q8 = 0,000745
0,03 920 60 0,8 =22,853 (м3/ч)Q9 = 0,000745
0,03 920 60 0,8 =23,077 (м3/ч)Q10 = 0,000745
0,03 920 60 0,8 23,301 (м3/ч)Q11 = 0,000745
0,03 920 60 0,8 23,835 = 23,525 (м3/ч)Таблица 1
n, мин-1 | 21,565 | 21,792 | 22,019 | 22,246 | 22,473 | 22,7 | 22,927 | 23,154 | 23,381 | 23,608 | 23,835 |
Q,м3/ч | 21,284 | 21,508 | 21.733 | 21,956 | 22,181 | 22,4 | 22,629 | 22,853 | 23,077 | 23,301 | 23,525 |
Q = f(n).
2) Проведём исследование влияния изменения частоты вращения вертикального вала n на мощность двигателя.
N = kN
(кВт)Постоянные параметры:
Коэффициент увеличения мощности двигателя kN = 1,1;
Сила нажатия катка G = 90000 H;
Число катков i = 2;
КПД установки η = 0,7;
Радиус качения катков r = 0,9 м;
Коэффициент трения качения fk = 0,03;
Коэффициент трения скольжения fск = 0,3;
Ширина катка b = 0,8 м;
Радиус катка R = 0,9 м.
Варьируемый параметр изменяется в пределах: n = 22,7±5% мин-1.
Минимальное значение: nmin = 21,565 об/мин
Максимальное значение: nmax= 23,835 об/мин
Шаг варьирования p = 0,227.
N1= 1,1
=57,45 (кВт)N2= 1,1
=58,05 (кВт)